где /; — интенсивность впитывания в момент {; }) — начальная интенсивность впитыва-
ния; е — основание натуральных логарифмов; с — постоянная величина, характеризую-
щая физические свойства почво-грунтов.
Впитывание воды происходит и в мерзлую почву во время снеготаяния, но такое
состояние почвы существенно замедляет процесс инфильтрации и фильтрации. При этом
интенсивность процесса зависит от начальной влажности перед замерзанием.
Передвижение воды в водоносных слоях со свободной поверхностью.
Формула Дарси
В природе существуют два вида движения воды: ламинарное и турбулентное. Ла-
минарное свойственно движению воды в мелкозернистых породах. Скорости движения в
них невелики и измеряются метрами или даже сантиметрами в сутки. В круп-
нообломочных и трещиноватых породах скорости движения воды значительно больше; в
них может происходить турбулентное движение, свойственное открытым потокам. В
обоих случаях движение воды в водоносных слоях со свободной поверхностью соверша-
ется под влиянием гидростатического напора от мест с более высоким уровнем к местам
с более низким уровнем. В естественных условиях вода передвигается по направлению к
выходам источников, к открытым водоемам, если уровень в последних стоит ниже, чем
уровень воды в водоносном пласте, и, наоборот, может уходить из водоемов в грунт при
обратном соотношении уровней. Движение воды в водоносном пласте может быть вы-
звано искусственно откачкой воды из колодца, искусственным дренажем.
Наиболее изучен закон движения воды в мелкозернистых породах — в песках с
мелкими, преимущественно капиллярными порами. Движение воды в случае фильтрации
подчиняется закону Дарси, выражаемому формулой
о— РК-р.
где О — количество воды в м/С, протекающей в единицу времени через данное попереч-
ное сечение породы площадью Р м; К — некоторая величина, называемая коэффициен-
том водопроводимости или коэффициентом фильтрации; й — напор; / — длина пути
фильтрационного потока в метрах.
Величина напора определяется по разности уровней в двух сечениях потока, т. е. й = Н, -
Н›, где Н, и Н› — высота уровней в точках А и В (рис.). Под влиянием напора вода из сё-
чения АА ‚ перемещается в направлении сечения ВВ ,. Отношение у есть падение напора
на единицу длины пути фильтрации, т. е. напорный градиент, или гидравлический уклон,
и обозначается / =/Л.
Разделив обе части равенства на площадь Р, получим
Р 
‚
Ё’:К'!_: К!‚
где у =О/Р.
Величина у носит название скорости фильтрации. Скорость фильтрации не явля-
ется действительной скоростью движения воды в порах породы, она представляет фик-
тивную (приведенную) скорость движения воды. Площадь поперечного сечения потока Р
в формуле (107) принята равной площади поперечного сечения породы, тогда как в дей-
ствительности вода передвигается в породе только по порам и площадь сечения потока
равна общей площади пор. Чтобы получить действительную скорость движения вод в по-
рах грунта и, надо расход воды О разделить на площадь, занятую порами, Т. ©.
©
и:—}:\?‚
12